Planten Evolutie: Leven uit Licht

Focus (TELEAC / NTR) Van Plant tot Planeet. Leven uit licht (zo 9 sep 2012, 19:25) Documentaire "Planten zijn een stille kracht die de aarde hebben vormgegeven, onze atmosfeer opbouwen en de evolutie van elke diersoort in gang houden".

Deze aardige serie is gebaseerd op de BBC serie How to grow a Planet (met Engelse ondertiteling) olv Schot, Geoloog en Prof. Iain Steward. In de versie, die op de Nederlandse TV vertoond werd, is Iain zoveel mogelijk verwijderd en zijn sappige schotse accent vervangen door een onbestemd smaakloze damesvoice-over. Sommige proefjes worden door een vrouw op dezelfde locatie uitgevoerd dus zal de BBC deze versie wel speciaal gemaakt hebben voor de export. Ik prefereer het aanstekelijke commentaar van Iain.

Voor we wat hoogtepuntjes bespreken gaan we eerst, als een echte leraar, eerst de Coqui-kennis opfrissen en het referentiekader goed vastleggen.

In Sterevolutie van groengasnevel tot zwartkool leerden we dat de aarde een stellaire kernfusie-afvalklomp is uit 9 miljard jaar kernfusie in sterren en supernova's. Op deze ratjetoe-planeet van 4,7 miljard jaar oud is een groot deel van het chemische periodiek systeem beschikbaar voor allerlei leuke scheikundeproefjes.

In Vertebraten evolutie: Dawn leerden we dat na 2,1 miljard jaar = 2,5 miljard jaar geleden de eerste micro-organismen werden gevormd zoals bacteriën en blauw-algen. Cyanobacteriën zouden zelfs al 3,5 miljard jaar geleden op aarde leven.

In De Tiktaalik leerden we over het grote belang van 'levensgas of natuurgas' CO₂.

We gaan 3 miljard jaar terug in de tijd. Er was heel weinig vrij zuurstof en de aardatmosfeer bestond uit giftige gassen (uit methaan(aardgas) en zwaveldioxide en CO₂?) De sterke UV-straling van de zon maakte leven op het droge onmogelijk. In zee wordt die straling gefilterd en daar kon leven ontstaan: de Halobacteriën. Dit zijn eencellige micro-organismen; ze zijn halofiel: ze leven in milieus die verzadigd zijn aan zout. Ze vormen ATP (drager van chemische energie) uit zonlicht via de rose-rood-paarse retinal-kleurstof. De zee kleurde daardoor helemaal paars. Onder deze paarse halo-laag ontstond in zee een nieuw organisme dat zich specialiseerde in het overblijvende licht, groen-blauw dus en dat zijn de blauw-algen of Cyanobacteriën.
De groene kleur van de planten op aarde is dus puur toeval.

Deze groene vroegste voorlopers van onze planten kunnen wat nieuws: ze verkrijgen energie uit de zon via een ingewikkeld chemisch proces: de Fotosynthese.

Fotosynthese, het belangrijkste proces in de natuur. Met water uit de grond of de zee worden suikers en allerhande koolwaterstoffen gevormd met CO₂ uit de atmosfeer. Fotonen worden ingevangen door 'the light harvesting complex'. Er zijn 2 of 12? fotonen nodig om een watermolecuul te splitsen in H en O. Er zijn veel mooie schematische, informatieve, plaatjes van Photosynthesis.
Er is één nadeel, wat later een voordeel zal blijken: er komt een gasvormig afvalproduct bij vrij: zuurstof O₂. Deze zuurstof gaat de atmosfeer van de aarde drastisch veranderen van zuurstofarm en reducerend naar zuurstofrijk en oxiderend.
De grote oxidatiegebeurtenis: Oxygen Catastrophe or Oxygen Crisis.
In de documentaire worden BIF's (Banded Iron Formations) in Kumba ijzererts uit de Sishen Mine getoond van 2,5 miljard jaar geleden. De ijzerlagen zijn roestrood door reactie met zuurstof en bewijzen dat toen voor het eerst zuurstof in de atmosfeer stroomt. Opgelost ijzer in de oceanen reageerde met deze zuurstof waardoor ijzeroxiden (roest) ontstonden die slecht  in water oplosbaar zijn. Deze ijzeroxiden sloegen neer op de zeebodem op een laag anoxische modder.

Uiteindelijk zat er zoveel zuurstof in de atmosfeer dat er hoog in de dampkring ozon werd gevormd die de UV straling absorbeert. Planten konden nu eindelijk (na 2 miljard jaar) verhuizen naar het land = 400 mjg.
O ja en ondertussen gingen de cyanobacterien samenwerken en vormden grote clusters van bladgroenkorrels genaamd plant(en).
Eerste (land)planten Aglaophyton (links) zijn een paar cm hoog. Kale stengels met bolvormige uiteinden. Ze zijn gevonden in Schotland in Rhynie Chert. Ingewikkelde voortplanting met ♂ & ♀ gametofyten waarbij het sperma door regenwater naar de eicellen zwemt. Artist impression van een Devoon Baai met Aglaophyton. Let op geen bladeren dus nog.
Wortels worden wel al snel gevormd om door rotsen heen te dringen -> en zo grond(aarde) te vormen dat water vasthoudt. 40% van de aarde(planeet) is nu bedekt met aarde(grond). Het kost 1000 jaar om 2 cm grond te vormen. Dat is in een miljoen jaar dus 20 meter! Zo konden de planten het land koloniseren. En de dieren durfden nu ook uit het water te komen.

Zoals het op de kop zwemmende levende fossiel Degenkrab, een kreeftachtige geleedpotige die in 500 mj niet veel veranderde en nu nog aan land komt in de US. Kieuwen lijken op longen zodat ze lang buiten het water kunnen leven. Ze leggen eieren op land. 400 mjg komen ze voor het eerst aan land gevolgd door insecten en amfibieën zoals De Tiktaalik.
De degenkrab heeft (hemels)blauw hemocyanide bloed en negen ogen.

De eigen rol van de Koningin in afgestemde werkbelasting bij het vegen van kamers in eusociale naakte molratten

Soms wordt  je toch weer even onverwachts overvallen door een hint van telepathos uit ver vervlogen tijden. Tijdens de derde dinsdagse lunchpauze-pizza van september 2012, na een pompoenkale Cup-a-Koninginnesoup-entree, werd Place genomen aan de leestafel van de gelijknamige restaurantformule binnen de lokale manufacturenketen van de illustere zakenheeren W&A (illem en nton) van weleer.
Aldaar verstopt als een molrat tussen de stapels Esquires & Quotes lag eenzaam te wezen de Wetenschapbijlage van de NRC van het jammerlijk afgelopen weekend. Nu sinds enige tijd in huize Coqui het NRC geen krant meer kraait, heeft wetenschap zijn plek nootgedwongen moeten afstaan aan modernistische trends als Duurzaamheid&Natuur en Religie&Filosofie. Echter door de duurzame voorzienigheid werd op deez' heuglijke prinsheerlijkedag nog éénmaal een blik vergund op de eertijdse week-enschapapotheose, immers in het land der eunuchen is éénbal koning.
Het duurde nog tot de laatste pizzapunt voordat de achterpagina van De Kleine Wetenschap mocht worden aanschouwd.
En wie lonkte daar helemaal onderin de achterpagina: de naakte molrat. Ooit werd op het zwaard van vrouwe Justitia  gezworen het gefailleerde gedachtegoed van de naakte molrat  te koesteren en bijdetijds actueel te houden. Hoogste tijd om deze veronachtzaamde ereschuld af en -belofte in te lossen door de achterstand in naakte backlog iets dragelijker te doen lijken.
Op PLOS ONE worden ongeveer 10 artikelen per jaar gepubliceerd over de Heterocephalus glaber.

Op troonrededag is de verhandeling over De eigen rol van de Koningin in afgestemde werkbelasting bij het vegen van kamers in eusociale naakte molratten vanzelfsprekend uitzonderlijk toepasselijk.   
Kort samengevat moeten er door kastes met onderdanen van de queen kamers worden gereinigd, links is een afbeelding van de Eerste en Tweede Kamer, oude en nieuwe kamer, een fractiekamer en een kabinet. Werkers, de vrouwen, werken harder dan de mannen. Werkvolk gaat harder werken door de aanwezigheid van de Queen, immers van de staatskoets is de queen koetsier, de ambtenaren de paarden en het volk de wielen. En door Queen geurgemarkeerde of geopende statie-kamers worden beter en vaker gereinigd, want de queen heerst en regeert maar het volk bestuurt en (in)formeert toch het liefst zichzelf.